Logo del IACLogo de Cosmoeduca

Logo de Relatividad

Lista de correo iac-edu

GRAVITACIÓN

RELATIVIDAD

VIAJE A MARTE

UNIVERSO

ADAPTACIONES

OTROS RECURSOS

Asociaciones Astronómicas

Guía de uso - Relatividad Especial - Relatividad General - Visión histórica - Multimedia

Icono Relatividad EspecialRELATIVIDAD ESPECIAL
CHARLA I - CHARLA II - SECCIONES - ANEXOS

ANEXO 5: Efecto Doppler

Conocimientos previos:
Concepto de tono agudo y grave. Concepto de onda y frecuencia (aunque se puede usar el texto para introducir estos conceptos).
Objetivos:
Que los alumnos conozcan ejemplos de la vida cotidiana del Efecto Doppler.
Que los alumnos conozcan el término espectro y líneas espectrales.
Que los alumnos conozcan el uso del Efecto Doppler en la astronomía.

¿Has oído pasar algún tren (o ambulancia)? ¿Has notado que el tono del pitido cambia según se acerca o se aleja? Cuando el tren se acerca, notamos un tono más agudo. Cuando se aleja, el tono se vuelve más grave. ¿Por qué se produce este cambio en el tono?

Imagen superior: cuando el tren se acerca, las ondas de sonido emitidas se comprimen hacia el observador. Los intervalos entre las ondas disminuyen, produciendo un aumento en la frecuencia del sonido. Cuando el tren se aleja, las ondas nos llegan más espaciadas, disminuyendo la frecuencia del sonido.

Imagen inferior: cuando el observador está en el tren o se desplaza a su misma velocidad, el Efecto Doppler no se experimenta.

 

¿Qué hay de la luz? También le pasará lo mismo? En el siglo XIX, el matemático y físico Christian Doppler propuso que, como la luz también se propaga de forma ondulatoria, también debía manifestar este efecto, al cual se llamó Efecto Doppler, en su honor.

El conocimiento de este fenómeno ha sido fundamental en la investigación astronómica, pues ha permitido idear un método para medir la velocidad de muchos objetos celestes a partir de las emisiones luminosas de sus elementos químicos.

La luz está compuesta de colores. A la descomposición de la luz en sus colores le llamamos espectro. Cuando los astrónomos observan un objeto celeste, aparecen sobre su espectro rayas luminosas u oscuras que identificamos con la presencia de un determinado elemento químico.


Espectro del Sol: Sobre el continuo del espectro (colores en los que se ha descompuesto la luz blanca del Sol) cada elemento químico muestra una serie de líneas características; a esas líneas las llamamos "líneas espectrales".

En la parte inferior, vemos a la izquierda el espectro del Sol y a la derecha una huella dactilar. Los espectros sirven para identificar los elementos químicos de los astros, al igual que las huellas dactilares, sirven para identificar a las personas.

 

Si tenemos el espectro de un objeto y volvemos a medir su espectro cuando está en movimiento, podemos comparar ambos espectros. Si el objeto se aleja de nosotros, veremos un corrimiento de las líneas espectrales hacia el rojo, y si se acerca, el corrimiento será hacia el azul.

En la parte inferior de la animación tenemos el espectro del objeto que estamos observando. Si el objeto se aleja de nosotros, veremos un corrimiento de las líneas espectrales hacia el rojo, y si se acerca, el corrimiento será hacia el azul.